8、土压平衡盾构到达施工工艺工法
14页1、土压平衡盾构到达施工工艺工法1 前言1.1 工艺工法概况盾构隧道施工即为从一个车站(始发站)掘进至另外一个车站(到达站)的施工,盾构机即将进入到达站的施工即为盾构到达施工。在盾构进入到达车站前9米的土体进行三轴搅拌加固,加固范围为盾构隧道竖向上下3m,盾构隧道横向左右3m,冷缝已采用旋喷桩进行补缝处理。1.2工艺原理 加强盾构机进站土体稳定性,调整盾构机进站姿态,加强管片拼装质量,确保盾构机安全出洞。2 工艺工法特点2.1 质量控制 对接收盾构井前土体进行预加固,并结合降水施工对端头进行降水,确保盾构机进洞时洞门无渗漏水发生;盾构机进洞前,对掘进参数进行控制,确保盾构精确贯通,防止盾构机进洞时发生栽头。2.2 安全控制 洞门凿除分3步进行,确定凿除时间,防止洞门出现坍塌。3 适用范围盾构接收安全风险大,是盾构施工的关键环节之一。盾构施工中加强隧道线型,盾构参数和姿态控制,以及地面沉降控制,以确保盾构准确、安全、顺利接收,防止出现坍塌、涌水涌砂等险情。本工艺工法适用于盾构从距到达接收井50m至盾构全部进入接收井的作业过程。4 主要引用标准4.1地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50
2、307);4.2地下铁道工程施工及验收规范(GB50299);4.3盾构法隧道施工与验收规范(GB 50446)。5 施工方法接收端土体加固及降水、接收托架的安装与固定、接收井的准备、洞门凿除施工、渣土外运及橡胶帘布的安装及盾构机贯通后上接收托架等,以此提高盾构机接收的安全系数。6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程施工工艺流程见图1。图1 盾构接收施工工艺流程图6.2 操作要点6.2.1 洞门凿除在凿除洞门前,在洞门范围内采用水平钻孔的方法进行超前检查,水平钻孔的长度需进入加固地层33.5m,在水平钻孔中安装注浆管以备二次注浆,确认洞门外侧的地下泥水和流沙情况,防止洞门凿开后大量泥水或流沙涌进车站接收井;若出现钻孔流水、流沙的情况,可利用水平注浆管进行注浆补充加固,加固效果直到洞门完全密封即可。洞门凿除根据洞门的稳定性,决定洞门凿除的时间,应尽早进行洞门破除,但应避免破除后暴露时间过长产生坍塌。进行洞门破除,采用“分层分块”的方式从上往下进行凿除施工,可预先凿除洞门桩(墙)内侧2/3厚度,保留1/3墙厚度,待盾构机刀盘顶在桩(墙)上时,再通过人工凿除砼并切断钢筋,割除剩余钢筋时按
3、照从下往上的顺序进行割除。 图2 洞门凿除示意图6.2.2 混凝土导台施工或接收托架安装1混凝土导台的中心线应与隧道设计中心线一致,同时还要兼顾盾构机进洞姿态,混凝土导台的标高除要适应于线路情况外,适当降低20mm,根据洞门钢环的实测变形情况,准确定位混凝土导台的方向和高程,确保盾构机准确的爬上导台。2依据隧道设计轴线及复测洞门中心情况定位安装接收托架。考虑接收托架在盾构接收时要承受纵向、横向的推力在盾构接收之前,对接收托架两侧用H型钢进行加固,托架中间型钢法兰盘部位进行焊接加固。盾构托架安装控制水平10mm,高程控制-15mm,为保证盾构刀盘进洞后及时上架,需在洞门钢环上设置两道导轨引导盾构机上架(见图3、图4、图5、图6)。图3 托架平面示意图图4 托架断面示意图图5 托架安装照片一 图6 托架安装照片二 6.2.3 密封安装洞口密封采用折页式密封压板见下图。图7 折页式密封压板其施工分两步进行:第一步在接收端墙施工过程中,做好接收洞门预埋件的埋设工作,预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起;第二步在盾构接收之前,完成洞口密封压板、橡胶帘布及钢丝绳倒链紧固装置的安装。在盾构机接收时,很
4、有可能因为刀盘旋转损坏帘布橡胶板或使压板发生位移。所以,盾构机接收时,要注意对帘布橡胶板的防护,并及时调整洞口压板。图8 盾构接收时压板密封图6.2.4 应急准备在接收井内准备好沙袋、水泵、水管、方木、风镐等应急材料和工具,为洞门出现涌水、涌砂等情况的应急准备。6.3 盾构接收段掘进6.3.1 方向控制做好接收的测量工作。在接收段掘进前,要对隧道基线进行测量,并对测量结果进行复测,确认盾构机的位置。在盾构机进洞前100m即加强盾构姿态和隧道线形的测量,人工测量盾构机姿态和自动测量系统对照,及时纠偏,确保盾构准确接收。6.3.2 姿态控制在盾构推进至盾构到达范围时,对盾构机的位置进行准确的测量,明确成洞隧道中心轴线与隧道设计中心轴线的关系,同时应对接收洞门位置进行复核测量,确定盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划。最后50米掘进时测量人员跟班测量,根据洞内导线测量数据人工复核盾构机姿态、实测成型管片姿态和自动测量系统测量姿态进行比较,及时进行纠偏,每环纠偏在15mm以内。破洞门前,有意将盾构机调整成抬头姿态,确保盾构机仰角允许偏差控制在2mm/m以内,垂直姿态+15+20mm,防止进洞时栽头,
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